ORM框架
O是object，也就类对象的意思，R是relation，翻译成中文是关系，也就是关系数据库中数据表的意思，M是mapping，是映射的意思。在ORM框架中，它帮我们把类和数据表进行了一个映射，可以让我们通过类和类对象就能操作它所对应的表格中的数据。ORM框架还有一个功能，它可以根据我们设计的类自动帮我们生成数据库中的表格，省去了我们自己建表的过程。
django中内嵌了ORM框架，不需要直接面向数据库编程，而是定义模型类，通过模型类和对象完成数据表的增删改查操作。
使用django进行数据库开发的步骤如下：
- 配置数据库连接信息
- 在models.py中定义模型类
- 迁移
- 通过类和对象完成数据增删改查操作
一、配置
在settings.py中保存了数据库的连接配置信息，Django默认初始配置使用sqlite数据库。
DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3', 'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'), } } 1. 使用MySQL数据库首先需要安装驱动程序
pip install PyMySQL from pymysql import install_as_MySQLdb install_as_MySQLdb() DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 'HOST': '127.0.0.1', # 数据库主机 'PORT': 3306, # 数据库端口 'USER': 'root', # 数据库用户名 'PASSWORD': 'mysql', # 数据库用户密码 'NAME': 'django_demo' # 数据库名字 } } 4. 在MySQL中创建数据库 create database django_demo default charset=utf8;
二、定义模型类 ———–
- 模型类被定义在”应用/models.py”文件中。
- 模型类必须继承自Model类，位于包django.db.models中。
接下来首先以”图书-英雄”管理为例进行演示。
1. 定义
创建应用booktest，在models.py 文件中定义模型类。
from django.db import models #定义图书模型类BookInfo class BookInfo(models.Model): btitle = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称') bpub_date = models.DateField(verbose_name='发布日期') bread = models.IntegerField(default=0, verbose_name='阅读量') bcomment = models.IntegerField(default=0, verbose_name='评论量') is_delete = models.BooleanField(default=False, verbose_name='逻辑删除') class Meta: db_table = 'tb_books' # 指明数据库表名 verbose_name = '图书' # 在admin站点中显示的名称 verbose_name_plural = verbose_name # 显示的复数名称 def __str__(self): """定义每个数据对象的显示信息""" return self.btitle #定义英雄模型类HeroInfo class HeroInfo(models.Model): GENDER_CHOICES = ( (0, 'male'), (1, 'female') ) hname = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称') hgender = models.SmallIntegerField(choices=GENDER_CHOICES, default=0, verbose_name='性别') hcomment = models.CharField(max_length=200, null=True, verbose_name='描述信息') hbook = models.ForeignKey(BookInfo, on_delete=models.CASCADE, verbose_name='图书') # 外键 is_delete = models.BooleanField(default=False, verbose_name='逻辑删除') class Meta: db_table = 'tb_heros' verbose_name = '英雄' verbose_name_plural = verbose_name def __str__(self): return self.hname 1.1 数据库表名
模型类如果未指明表名，Django默认以 小写app应用名_小写模型类名 为数据库表名。
可通过db_table 指明数据库表名。
1.2 关于主键
django会为表创建自动增长的主键列，每个模型只能有一个主键列，如果使用选项设置某属性为主键列后django不会再创建自动增长的主键列。
默认创建的主键列属性为id，可以使用pk代替，pk全拼为primary key。
1.3 属性命名限制
- 不能是python的保留关键字。
- 不允许使用连续的下划线，这是由django的查询方式决定的。
- 定义属性时需要指定字段类型，通过字段类型的参数指定选项，语法如下：
属性=models.字段类型(选项) 1.4 字段类型
1.5 选项
null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的
1.6 外键
在设置外键时，需要通过on_delete选项指明主表删除数据时，对于外键引用表数据如何处理，在django.db.models中包含了可选常量：
- CASCADE 级联，删除主表数据时连通一起删除外键表中数据
- PROTECT 保护，通过抛出ProtectedError异常，来阻止删除主表中被外键应用的数据
- SET_NULL 设置为NULL，仅在该字段null=True允许为null时可用
- SET_DEFAULT 设置为默认值，仅在该字段设置了默认值时可用
- SET() 设置为特定值或者调用特定方法，如
from django.conf import settings from django.contrib.auth import get_user_model from django.db import models def get_sentinel_user(): return get_user_model().objects.get_or_create(username='deleted')[0] class MyModel(models.Model): user = models.ForeignKey( settings.AUTH_USER_MODEL, on_delete=models.SET(get_sentinel_user), ) - DO_NOTHING 不做任何操作，如果数据库前置指明级联性，此选项会抛出IntegrityError异常
2. 迁移
将模型类同步到数据库中。
2.1 生成迁移文件
python manage.py makemigrations 2.2 同步到数据库中
python manage.py migrate 3. 添加测试数据
insert into tb_books(btitle,bread,bcomment,is_delete) values ('射雕英雄传','1980-5-1',12,34,0), ('天龙八部','1986-7-24',36,40,0), ('笑傲江湖','1995-12-24',20,80,0), ('雪山飞狐','1987-11-11',58,24,0); insert into tb_heros(hname,hgender,hbook_id,hcomment,is_delete) values ('郭靖',1,1,'降龙十八掌',0), ('黄蓉',0,1,'打狗棍法',0), ('黄药师',1,1,'弹指神通',0), ('欧阳锋',1,1,'蛤蟆功',0), ('梅超风',0,1,'九阴白骨爪',0), ('乔峰',1,2,'降龙十八掌',0), ('段誉',1,2,'六脉神剑',0), ('虚竹',1,2,'天山六阳掌',0), ('王语嫣',0,2,'神仙姐姐',0), ('令狐冲',1,3,'独孤九剑',0), ('任盈盈',0,3,'弹琴',0), ('岳不群',1,3,'华山剑法',0), ('东方不败',0,3,'葵花宝典',0), ('胡斐',1,4,'胡家刀法',0), ('苗若兰',0,4,'黄衣',0), ('程灵素',0,4,'医术',0), ('袁紫衣',0,4,'六合拳',0); 三、演示工具使用
1. shell工具
Django的manage工具提供了shell命令，帮助我们配置好当前工程的运行环境（如连接好数据库等），以便可以直接在终端中执行测试python语句。
通过如下命令进入shell
python manage.py shell 导入两个模型类，以便后续使用
from booktest.models import BookInfo, HeroInfo 2. 查看MySQL数据库日志
查看mysql数据库日志可以查看对数据库的操作记录。 mysql日志文件默认没有产生，需要做如下配置：
sudo vi /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf 修改或增加内容：
general_log_file =/var/log/mysql/mysql.log general_log =1 然后保存并使用如下命令重启mysql服务。
sudo service mysql restart 使用如下命令打开mysql日志文件。
tail -f /var/log/mysql/mysql.log # 可以实时查看数据库的日志内容 Mac上可以这样操作：
开启 general log 将所有到达MySQL Server的SQL语句记录下来。
show variables like 'general_log'; -- 查看日志是否开启 set global general_log=on; -- 开启日志功能 show variables like 'general_log_file'; -- 看看日志文件保存位置 set global general_log_file='tmp/general.lg'; -- 设置日志文件保存位置 show variables like 'log_output'; -- 看看日志输出类型 table或file set global log_output='table'; -- 设置输出类型为 table set global log_output='file'; -- 设置输出类型为file 四、数据库操作—增、删、改、查
1. 增加
增加数据有两种方法。
1.1 save
通过创建模型类对象，执行对象的save()方法保存到数据库中。
>>> from datetime import date >>> book = BookInfo( btitle='西游记', bput_date=date(1988,1,1), bread=10, bcomment=10 ) >>> book.save() >>> hero = HeroInfo( hname='孙悟空', hgender=0, hbook=book ) >>> hero.save() >>> hero2 = HeroInfo( hname='猪八戒', hgender=0, hbook_id=book.id ) >>> hero2.save() 1.2 create
通过模型类.objects.create()保存。
>>> HeroInfo.objects.create( hname='沙悟净', hgender=0, hbook=book )
2. 查询
2.1 基本查询
get :查询单一结果，如果不存在会抛出模型类.DoesNotExist异常。
all :查询多个结果。
count :查询结果数量。
>>> BookInfo.objects.all()
,
,
,
,
]> >>> book = BookInfo.objects.get(btitle='西游记') >>> book.id 5 >>> BookInfo.objects.get(id=3)
>>> BookInfo.objects.get(pk=3)
>>> BookInfo.objects.get(id=100) Traceback (most recent call last): File "
", line 1, in
File "/Users/delron/.virtualenv/dj/lib/python3.6/site-packages/django/db/models/manager.py", line 85, in manager_method return getattr(self.get_queryset(), name)(*args, kwargs) File "/Users/delron/.virtualenv/dj/lib/python3.6/site-packages/django/db/models/query.py", line 380, in get self.model._meta.object_name db.models.DoesNotExist: BookInfo matching query does not exist. >>> BookInfo.objects.count() 6
2.2 过滤查询
实现SQL中的where功能，包括
- filter 过滤出多个结果
- exclude 排除掉符合条件剩下的结果
- get 过滤单一结果
对于过滤条件的使用，上述三个方法相同，故仅以filter进行讲解。
过滤条件的表达语法如下：
属性名称__比较运算符=值 # 属性名称和比较运算符间使用两个下划线，所以属性名不能包括多个下划线 1）相等
exact：表示判等。
例：查询编号为3的图书。
BookInfo.objects.filter(id__exact=3) 可简写为： BookInfo.objects.filter(id=3) 2）模糊查询
contains：是否包含。
说明：如果要包含%无需转义，直接写即可。
例：查询书名包含’游’的图书。
BookInfo.objects.filter(btitle__contains='游') startswith、endswith：以指定值开头或结尾。
例：查询书名以’记’结尾的图书
BookInfo.objects.filter(btitle__endswith='记') 以上运算符都区分大小写，在这些运算符前加上i表示不区分大小写，如iexact、icontains、istartswith、iendswith.
3） 空查询
isnull：是否为null。
例：查询书名不为空的图书。
BookInfo.objects.filter(btitle__isnull=False) 4） 范围查询
in：是否包含在范围内。
例：查询编号为1或3或5的图书
BookInfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5]) 5）比较查询
gt ：大于 (greater then)
gte ：大于等于 (greater then equal)
lt ：小于 (less then)
lte ：小于等于 (less then equal)
例：查询编号大于3的图书
BookInfo.objects.filter(id__gt=3) 不等于的运算符，使用exclude()过滤器。
例：查询编号不等于3的图书
BookInfo.objects.exclude(id=3) 6）日期查询
year、month、day、week_day、hour、minute、second：对日期时间类型的属性进行运算。
例：查询1980年发表的图书。
BookInfo.objects.filter(bpub_date__year=1980) 例：查询1980年1月1日后发表的图书。
BookInfo.objects.filter(bpub_date__gt=date(1990, 1, 1)) F对象
之前的查询都是对象的属性与常量值比较，两个属性怎么比较呢？ 答：使用F对象，被定义在django.db.models中。
语法如下：
F(属性名) 例：查询阅读量大于等于评论量的图书。
from django.db.models import F BookInfo.objects.filter(bread__gte=F('bcomment')) 可以在F对象上使用算数运算。
例：查询阅读量大于2倍评论量的图书。
BookInfo.objects.filter(bread__gt=F('bcomment') * 2) Q对象
多个过滤器逐个调用表示逻辑与关系，同sql语句中where部分的and关键字。
例：查询阅读量大于20，并且编号小于3的图书。
BookInfo.objects.filter(bread__gt=20,id__lt=3) 或 BookInfo.objects.filter(bread__gt=20).filter(id__lt=3) 如果需要实现逻辑或or的查询，需要使用Q()对象结合|运算符，Q对象被义在django.db.models中。
语法如下：
Q(属性名__运算符=值) 例：查询阅读量大于20的图书，改写为Q对象如下。
from django.db.models import Q BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20)) Q对象可以使用&、|连接，&表示逻辑与，|表示逻辑或。
例：查询阅读量大于20，或编号小于3的图书，只能使用Q对象实现
BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20) | Q(pk__lt=3)) Q对象前可以使用~操作符，表示非not。
例：查询编号不等于3的图书。
BookInfo.objects.filter(~Q(pk=3)) 聚合函数
使用aggregate()过滤器调用聚合函数。聚合函数包括：Avg(平均)，Count(数量)，Max(最大)，Min(最小)，Sum(求和)，被定义在django.db.models中。
例：查询图书的总阅读量。
from django.db.models import Sum BookInfo.objects.aggregate(Sum('bread')) 注意aggregate的返回值是一个字典类型，格式如下：
{'属性名__聚合类小写':值} 如:{'bread__sum':3} 使用count时一般不使用aggregate()过滤器。
例：查询图书总数。
BookInfo.objects.count() 注意count函数的返回值是一个数字。
2.3 排序
使用order_by对结果进行排序
BookInfo.objects.all().order_by('bread') # 升序 BookInfo.objects.all().order_by('-bread') # 降序 2.4 关联查询
由一到多的访问语法：
一对应的模型类对象.多对应的模型类名小写_set 例：
b = BookInfo.objects.get(id=1) b.heroinfo_set.all() 由多到一的访问语法:
多对应的模型类对象.多对应的模型类中的关系类属性名 例：
h = HeroInfo.objects.get(id=1) h.hbook 访问一对应的模型类关联对象的id语法:
多对应的模型类对象.关联类属性_id
例：
h = HeroInfo.objects.get(id=1) h.book_id 关联过滤查询
由多模型类条件查询一模型类数据:
语法如下：
例：查询图书，要求图书英雄为”孙悟空”
BookInfo.objects.filter(heroinfo__hname='孙悟空') 查询图书，要求图书中英雄的描述包含”八”
BookInfo.objects.filter(heroinfo__hcomment__contains='八') 由一模型类条件查询多模型类数据:
语法如下：
一模型类关联属性名__一模型类属性名__条件运算符=值 注意：如果没有”__运算符”部分，表示等于。
例：查询书名为“天龙八部”的所有英雄。
HeroInfo.objects.filter(hbook__btitle='天龙八部') 查询图书阅读量大于30的所有英雄
HeroInfo.objects.filter(hbook__bread__gt=30) 3. 修改
修改更新有两种方法
3.1 save
修改模型类对象的属性，然后执行save()方法
hero = HeroInfo.objects.get(hname='猪八戒') hero.hname = '猪悟能' hero.save() 3.2 update
使用模型类.objects.filter().update()，会返回受影响的行数
HeroInfo.objects.filter(hname='沙悟净').update(hname='沙僧') 4. 删除
删除有两种方法
4.1 模型类对象delete
hero = HeroInfo.objects.get(id=13) hero.delete() 4.2 模型类.objects.filter().delete()
HeroInfo.objects.filter(id=14).delete() 五、查询集 QuerySet
1. 概念
Django的ORM中存在查询集的概念。
查询集，也称查询结果集、QuerySet，表示从数据库中获取的对象集合。
当调用如下过滤器方法时，Django会返回查询集（而不是简单的列表）：
- all()：返回所有数据。
- filter()：返回满足条件的数据。
- exclude()：返回满足条件之外的数据。
- order_by()：对结果进行排序。
对查询集可以再次调用过滤器进行过滤，如
BookInfo.objects.filter(bread__gt=30).order_by('bpub_date') 也就意味着查询集可以含有零个、一个或多个过滤器。过滤器基于所给的参数限制查询的结果。
从SQL的角度讲，查询集与select语句等价，过滤器像where、limit、order by子句。
判断某一个查询集中是否有数据：
- exists()：判断查询集中是否有数据，如果有则返回True，没有则返回False。
2. 两大特性
2.1 惰性执行
创建查询集不会访问数据库，直到调用数据时，才会访问数据库，调用数据的情况包括迭代、序列化、与if合用
例如，当执行如下语句时，并未进行数据库查询，只是创建了一个查询集qs
qs = BookInfo.objects.all() 继续执行遍历迭代操作后，才真正的进行了数据库的查询
for book in qs: print(book.btitle) 2.2 缓存
使用同一个查询集，第一次使用时会发生数据库的查询，然后Django会把结果缓存下来，再次使用这个查询集时会使用缓存的数据，减少了数据库的查询次数。
实例1：如下是两个查询集，无法重用缓存，每次查询都会与数据库进行一次交互，增加了数据库的负载。
from booktest.models import BookInfo [book.id for book in BookInfo.objects.all()] [book.id for book in BookInfo.objects.all()] 实例二：经过存储后，可以重用查询集，第二次使用缓存中的数据。
qs=BookInfo.objects.all() [book.id for book in qs] [book.id for book in qs] 3. 限制查询集
可以对查询集进行取下标或切片操作，等同于sql中的limit和offset子句。
注意：不支持负数索引。
对查询集进行切片后返回一个新的查询集，不会立即执行查询。
如果获取一个对象，直接使用[0]，等同于[0:1].get()，但是如果没有数据，[0]引发IndexError异常，[0:1].get()如果没有数据引发DoesNotExist异常。
示例：获取第1、2项，运行查看。
qs = BookInfo.objects.all()[0:2] 六、管理器Manager
管理器是Django的模型进行数据库操作的接口，Django应用的每个模型类都拥有至少一个管理器。
我们在通过模型类的objects属性提供的方法操作数据库时，即是在使用一个管理器对象objects。当没有为模型类定义管理器时，Django会为每一个模型类生成一个名为objects的管理器，它是models.Manager类的对象。
自定义管理器
我们可以自定义管理器，并应用到我们的模型类上。
注意：一旦为模型类指明自定义的过滤器后，Django不再生成默认管理对象objects。
自定义管理器类主要用于两种情况：
1. 修改原始查询集，重写all()方法。
- 打开booktest/models.py文件，定义类BookInfoManager
#图书管理器 class BookInfoManager(models.Manager): def all(self): #默认查询未删除的图书信息 #调用父类的成员语法为：super().方法名 return super().filter(is_delete=False) 2）在模型类BookInfo中定义管理器
class BookInfo(models.Model): ... books = BookInfoManager() 3）使用方法
BookInfo.books.all() 2. 在管理器类中补充定义新的方法
1）打开booktest/models.py文件，定义方法create。
class BookInfoManager(models.Manager): #创建模型类，接收参数为属性赋值 def create_book(self, title, pub_date): #创建模型类对象self.model可以获得模型类 book = self.model() book.btitle = title book.bpub_date = pub_date book.bread=0 book.bcommet=0 book.is_delete = False # 将数据插入进数据表 book.save() return book 2）为模型类BookInfo定义管理器books语法如下
class BookInfo(models.Model): ... books = BookInfoManager() 3）调用语法如下：
book=BookInfo.books.create_book("abc",date(1980,1,1)) - 查询结果集设置( 步骤 1) 中可以用下面的内容替代)
打开booktest/models.py文件，定义方法all，查询过滤掉 is_delete=True 的结果
# 定义管理器类 class BookInfoManager(models.Manager): def all(self): return self.filter(is_delete=False) # 定义图书模型类BookInfo class BookInfo(models.Model): ... ... # 补充自定义到管理器对象，模型类将不会再存在objects query = BookInfoManager() >>> BookInfo.query.all()
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